组成原理实验课件运算器

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1、1计算机组成原理实验任课教师：刘万成2实验二：脱机运算器实验（2）实验一：监控程序与简单汇编语言程序设计（1）实验三：存储器扩展实验（1）实验四：微程序控制器实验（2）实验五：中断实验（1）实验教学安排3实验考核方法《计算机组成原理》实验成绩为20分。实验成绩包括：考勤课上完成实验情况实验报告综合作业4第一部分：实验须知实验预习实验报告实验报告是实验后的书面总结，通过对实验现象的整理、分析、总结，可加深对所学理论知识的理解。实验守则（1）保持实验室的整洁。（2）严禁带电接线和拆线，不要用手触及任何带电部分。（3）非所需实

2、验设备，不经老师允许不得乱动。（4）发生故障时，必须立即断电，并马上报告老师。5第二部分：TH-union教学计算机介绍微程序控制器RESET,START按键运行功能选择开关单步，手拨，组合逻辑，联机8位，连续，内存，微程序，脱机16位，两个12位的微型开关16位的手拨输入开关5V电源电源开关组合逻辑控制器运算器内存储器串口电路I8~6I5~3I2~0SSTSCISSHA口B口6选用中小规模集成电路实现的教学计算机系统的组成计算机终端PC机微程序控制器运算器(16位)主存储器（16位）按键开关指示灯串行接口接口实验中断实

3、验内存扩展实验电源+5V硬布线控制器作为最底层的输入/输出手段，开关手拨数据输入，指示灯显示输出的操作方式还是应该有的。对提高学生的实验动手能力也很有用处。实验二：脱机运算器实验第三部分：实验项目8实验目的深入了解AM2901运算器的功能与具体用法，掌握用AM2901完成各种运算操作时各控制信号的使用，观察指令执行的结果对状态标志的影响；了解4片AM2901的级联方式，深化运算器部件的组成、设计、控制与使用等知识。实验说明1、位片结构的运算器芯片Am2901Am2901芯片是一个4位的位片结构的、完整的运算器器件，作为教

4、学内容的实例具有很好的典型性。9微程序控制器RESET,START按键运行功能选择开关单步，手拨，组合逻辑，联机，8位连续，内存，微程序，脱机，16位两个12位的微型开关16位的手拨输入开关5V电源电源开关组合逻辑控制器运算器内存储器串口电路I8~6I5~3I2~0SSTSCISSHA口B口TH-union教学计算机Am2901的内部组成与功能1011二选一B16个A通用寄存器三选一二选一三选一三选一ALUSRB锁存器A锁存器乘商寄存器QCn/OEQ3Q0RAM0RAM3F输出YF3F=0000OVRCn+4输入DA口地

5、址B口地址组成算逻运算部件16个累加器乘商寄存器Q5组多路选择门功能8种运算功能8种数据组合8种结果处理12ALUSRCnFF3F=0000OVRCn+4第一个组成部分是算逻运算部件ALU,完成3种算术运算和5种逻辑运算，共计8种功能。其输出为F，两路输入为S、R，最低位进位Cn，4个状态输出信号如图所示符号位结果为零结果溢出进位输出R⊕SR⊕S8种运算功能0000010100111001011101113位功能选择码R+SSRRSR٧SRSRS13B16个A通用寄存器ALUSRB锁存器A锁存器CnFF3F=00

6、00OVRCn+4A口地址B口地址第二个组成部分是通用寄存器组由16个寄存器构成，并通过B口与A口地址选择被读的寄存器，B口地址还用于指定写入寄存器通过B口地址、A口地址读出的数据将送到B、A锁存器，要写入寄存器的数据由一个多路选择器送来。（写入）该寄存器组的写入，只能用B地址实现，写入数据是ALU的输出经三选一门（移位器）送到寄存器组的输入端。移位器可执行直送、左移一位、右移一位的操作，使加减等运算和移位操作可在同一操作步骤中完成。14二选一B16个A通用寄存器三选一二选一三选一三选一ALUSRB锁存器A锁存器乘商寄存

7、器QCn/OEQ3Q0RAM0RAM3F输出YF3F=0000OVRCn+4输入DA口地址B口地址第三个组成部分是乘商寄存器Q，主要用于实现硬件的乘法、除法运算。它能对自己的内容完成左右移位功能，其输出可以送往ALU，并可接收ALU的输出结果。也可称为移位器15该芯片的第四个组成部分是5组多路数据选择电路，通过它们，实现芯片内上述三个组成成分之间的联系，也实现该芯片和其外界信息的输入与输出操作。包括：二选一B16个A通用寄存器三选一二选一三选一三选一ALUSRB锁存器A锁存器乘商寄存器QCn/OEQ3Q0RAM0RAM3

8、F输出YF3F=0000OVRCn+4输入DA口地址B口地址16二选一B16个A通用寄存器三选一二选一三选一三选一ALUSRB锁存器A锁存器Q寄存器Cn/OEQ3Q0RAM0RAM3F输出YF3F=0000OVRCn+4输入DA口地址B口地址一组二选一门，选择把A口数据或ALU结果送出芯片，以给出输出Y的数据，Y输出